Свободная энергия эволюционные изменения

Итак, существуют три мира явлений. Мир одних, провозглашенный в физике Ньютоном в 1687 г., качественно неизменен. Мир других, провозглашенный в термодинамике Клаузиусом в 1850 г., деструктивен. И, наконец, мир третьих, провозглашенный в биологии Дарвиным в 1859 г. и в естествознании Пригожиным в 1980 г., созидателен и склонен к эволюционному саморазвитию. Три мира - три научных мировоззрения - три языка, на которых человечество одновременно ведет диалог с природой. Явления первой и второй групп, как уже отмечалось, подчиняются принципиально разным законам природы (детерминистическим и статистическим соответственно), совокупности которых образуют их научные фундаменты. Представления, выработанные для описания явлений одной группы, не могут быть использованы для описания другой. Так, термодинамические функции состояния (температура, энтропия, свободная энергия и др.) теряют смысл для объектов и явлений, изучаемых классической физикой и квантовой механикой. В то же время такие физические понятия, как координаты, импульсы и траектории движения микрочастиц, волновая функция, уравнение Шредингера и др., неприемлемы для равновесной термодинамики. Явления третьей, промежуточной, группы не потребовали для своего описания раскрытия новых фундаментальных законов природы. Новизна рождающихся в результате статистико-детерминистических процессов структурных образований не в особых, ранее неизвестных свойствах микроскопических элементов, а в макроскопических организациях этих элементов с упорядоченной системой связей. Качественные изменения, происходящие при спонтанном переходе системы от хаоса к порядку, возникают благодаря кооперативному эффекту, проявляющемуся в процессе реализации возможностей микроскопических [c.23]

ЭВОЛЮЦИОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ СВОБОДНОЙ ЭНЕРГИИ АКТИВАЦИИ (ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ) [c.259]

Таким образом, мы приходим к выводу, что эволюционную и сезонную компенсацию влияния низких температур нельзя осуществить путем всеобщего снижения величин Кж или 8о,5- Вместо этого организмам приходится прибегать к иным средствам, а именно 1) к количественной стратегии — повышению концентраций ферментов при низких температурах 2) к выработке новых разновидностей ферментов, обладающих большей способностью уменьшать свободную энергию активации соответствующих реакций (эта возможность еще должна быть проверена экспериментально), и (или) 3) к такому изменению локальной среды для функционирующих ферментов, которое привело бы к компенсаторным изменениям скоростей реакций. Ниже будет рассмотрена одна особенно важная форма этого третьего компенсаторного механизма — модуляционная стратегия. [c.288]

В пределах общего увеличения энтропии системы организм — среда ее изменение может быть любым она в определенный отрезок времени может оставаться постоянной, увеличиваться или уменьшаться безотносительно к общему направлению процесса обмена. Это объясняется тем, что совокупность процессов обмена веществ организма и направление изменений в нем определяются целью наилучшего приспособления организма к условиям существования и к сохранению в процессе эволюции. Таким образом, совокупность процессов обмена веществ и направление изменений в организме целиком определяются биологическими закономерностями, а не стремлением к увеличению общей энтропии. Организм для приспособления в процессе эволюционного развития вырабатывает тип обмена веществ с любым уровнем изменения энтропии за счет поглощения необходимого количества свободной энергии из окружающей среды. Поэтому изменение энтропии не явл яется движущей силой эволюционного процесса. [c.67]

Впервые Р. Майер (1814—1878) правильно указал, что энергия каменного угля, образно говоря, ио говоря точно, есть энергия ископаемого солнечного луча древних геологических периодов" . Такая организованность планеты существует по крайней мере три миллиарда лет. Мы можем утверждать для этого промежутка времени, что термодинамические условия температуры и давления иа земной поверхности, где сосредоточивается жизнь, были все это время примерно одни и те же или изменялись незначительно, ибо непрерывность поколений не нарушалась и эволюционный процесс не показывает никаких катастроф и не дает возможности думать, что происходили какие-нибудь резкие изменения. Одно изменение, по-видимому, существует что жизнь проникает всюду, где ее ие было, но мы не можем утверждать, что это действительно были всегда свободные от жизни области планеты, никогда в другие геологические времена ею не занятые. Представляется возможным, что эти свободные от жизни области образовались в ближайшие геологические эпохи, и мы наблюдаем только освоение новыми формами жизни областей, в которых старое живое вещество почему бы то ни было исчезло. Возможно, что это так, например, для [c.263]

Можно показать, что к последовательной химической эволюции способны только открытые элементарные каталитические систем , потребляющие для своего существования и развития свободную энергию постоянно протекающей в них базисной каталитической реакции. Теоретический анализ этого явления, проведенный на основании унифицированной модели открытой элементарной каталитической срстемы, общей для всех случаев гетерогенного, гомогенного и микрогетерогенного катализа и допускающей количественное описание эволюционных изменений По основному, кинетическому параметру (абсолютной каталитической активности), а также другим параметрам (энергетическому и информационному), приводит к определенным выводам об условиях и закономерностях саморазвития, о принципе самоорганизации каталитических систем и механизме этого явлення. [c.5]

Прл существовании открытых каталитических систем, находящихся в состоянии стационарного неравновесия (см. гл. 9), в их самор азвитии наблюдается ряд процессов саморегулирования. Энергетической основой этих процессов, также как и процессов существования и развития каталитических систем, является энергия (свободная энтальпия и свободная энергия), освобождаемая базисной реакцией при ее необратимом беспрерывном протез ании в открытой системе. Однако специфический характер всех этих процессов на каждой стадии эволюции каталитических систем определяется не величиной общего потока освобождаемой энергии, а механизмом ее трансформирования, т.] е. той системой последовательных рабочих процессов, в которых освобождаемая энергия, постепенно обесцениваясь, рассеивается в виде тепла в окружающем пространстве. При этом различия в механизмах] трансформирования энергии на разных эволюционных стадиях в койце концов оказываются целиком, связанными с определенной организацией конституционной сферы каталитической системы. В частности вре процессы саморегулирования в каталитических системах являютс следствием однозначного проявления определенной организации этих систем и подвержены эволюционным изменениям и естественному отбору наиболее прогрессивных форм в ходе саморазвития каталитических систем. [c.187]